Indukčnosť je schopnosť cievky zastaviť prúd elektrického prúdu. Induktorová cievka môže zastaviť jeden prúd, takže môže prúdiť iný. Televízory a rádiá napríklad používajú indukčnosť na príjem a naladenie rôznych kanálov. Indukčnosť sa zvyčajne meria v jednotkách nazývaných milihenry alebo mikrohenry. Bežne sa meria pomocou frekvenčného generátora a osciloskopu alebo multimetra LCM. Môže sa tiež vypočítať pomocou sklonu napäťového prúdu merajúceho zmenu elektrického prúdu prechádzajúceho cievkou.
Kroky
Metóda 1 z 3: Použitie rezistora na stanovenie indukčnosti
Krok 1. Vyberte odpor 100 ohmov s odporom 1%
Rezistory majú farebné pásy, ktoré vám ich môžu pomôcť rozlíšiť. Rezistor 100 ohmov bude mať hnedý, čierny a hnedý pás. Konečný pás na vzdialenom konci bude tiež hnedý, aby predstavoval 1% odpor. Ak máte na výber veľa rezistorov, vyberte si jeden so známou hodnotou odporu.
Rezistory sú označené ako nové, ale po vybalení z obalu sa dajú ľahko zameniť. Indukčnosť vždy testujte pomocou rezistora, ktorý poznáte, aby ste získali presný výsledok
Krok 2. Pripojte cievku induktora do série s odporom
Sériovo znamená, že prúd prechádza cievkou jeden po druhom. Začnite nastavovaním obvodu umiestnením cievky a odporu vedľa seba. Zaistite, aby sa dotýkali 1 terminálu. Na dokončenie obvodu budete tiež musieť dotknúť sa napájacích vodičov odhalených koncov rezistora a induktora.
- Kúpte silové vodiče online alebo v železiarstve. Obvykle budú červené a čierne, aby ste ich ľahko rozoznali. Dotknite sa červeného vodiča odkrytého konca odporu a čierneho vodiča na opačnom konci induktora.
- Ak ho ešte nemáte, zvážte zaobstaranie breadboardu. Otvory v doske veľmi pomáhajú pri spájaní vodičov a komponentov.
Krok 3. Zapojte do obvodu generátor funkcií a osciloskop
Vyberte výstupné vodiče z generátora funkcií a zapojte ich do osciloskopu. Potom zapnite obe zariadenia, aby ste sa uistili, že fungujú. Akonáhle sú obaja zapnutí, vezmite červený výstupný vodič generátora funkcií a pripojte ho k červenému napájaciemu vodiču vo vašom obvode. Pripojte čierny vstupný kábel osciloskopu k čiernemu vodiču vo vašom obvode.
- Funkčný generátor je kus elektrického testovacieho zariadenia, ktoré vysiela elektrické vlny obvodom. Umožňuje vám ovládať signál pohybujúci sa cievkou, aby ste mohli presne vypočítať indukčnosť.
- Osciloskop sa používa na detekciu a zobrazenie signálneho napätia prechádzajúceho obvodom. Potrebujete to na vizualizáciu signálu, ktorý nastavujete, pomocou generátora funkcií.
Krok 4. Spustite prúd obvodom s generátorom funkcií
Funkčný generátor simuluje prúdy, ktoré by induktor a odpor dostali, ak by sa skutočne používali. Na spustenie prúdu použite ovládací gombík na zariadení. Skúste nastaviť generátor funkcií na niečo ako 100 alebo 50 ohmov. Uistite sa, že je generátor nastavený na sínusové vlny, aby ste videli veľké, zakrivené vlny, ktoré plynule prúdia po obrazovke.
Prístup k nastaveniam generátora zmeňte typ vlny. Generátory funkcií môžu vytvárať štvorcové vlny, trojuholníkové vlny a ďalšie odrody, ktoré nie sú užitočné na výpočet indukčnosti
Krok 5. Monitorujte vstupné napätie a napätie rezistora na obrazovke
Pozrite sa na obrazovku osciloskopu, kde nájdete pár sínusových vĺn. Jeden bude ovládateľný pomocou generátora funkcií. Druhá menšia vlna pochádza z miesta, kde sa stretávajú induktor a odpor. Upravte frekvenciu generátora funkcií tak, aby napätie na križovatke uvedené na obrazovke bolo polovicou pôvodného vstupného napätia.
- Nastavte napríklad frekvenciu generátora tak, aby napätie medzi vrcholmi oboch vĺn bolo uvedené ako 1 V, čo uvidíte na osciloskope. Potom ho zmeňte, kým napätie nie je 0,5 V.
- Prechodové napätie je rozdiel medzi sínusovými vlnami na osciloskope. Potrebujete, aby bola polovica pôvodného napätia generátora signálu.
Krok 6. Nájdite frekvenciu prúdu funkčného generátora
To sa zobrazí na osciloskope. Skontrolujte čísla v spodnej časti odpočtu a nájdite jedno v kilohertzoch alebo kHz. Všimnite si toto číslo, pretože ho budete musieť použiť pri výpočte na nájdenie indukčnosti.
Ak potrebujete previesť hertz (Hz) na kilohertz, pamätajte na to, že 1 kHz = 1 000 kHz. Napríklad 1 Hz / 1 000 kHz = 0,001 kHz
Krok 7. Vypočítajte indukčnosť pomocou matematického vzorca
Použite vzorec L = R * sqrt (3) / (2 * pi * f). L je indukčnosť, takže potrebujete odpor (R) a frekvenciu (f), na ktoré ste prišli skôr. Ďalšou možnosťou je zadať svoje merania do kalkulačky indukčnosti, napríklad na stránke
- Začnite vynásobením odporu rezistora druhou odmocninou z 3. Napríklad 100 ohmov x 1,73 = 173.
- Ďalej vynásobte 2, pí a frekvenciu. Napríklad, ak bol odpor 20 kHz: 2 * 3,14 * 20 = 125,6.
- Dokončite vydelením prvého čísla druhým číslom. V tomto prípade 173 / 125,6 = 1,38 milihenries (mH).
- Na premenu milihenries na mikrohenries (uH) vynásobte 1 000: 1,38 x 1 000 = 1378 uH.
Metóda 2 z 3: Meranie pomocou merača LCR
Krok 1. Napájajte merač LCR a počkajte, kým sa nezapne
Základný merač LCR je veľmi podobný multimetru, ktorý sa bežne používa na meranie vecí, ako je napätie a prúd. Väčšina meračov je ručných s obrazovkou na odčítanie, ktorá po stlačení vypínača zobrazí 0. Ak sa nezobrazí 0, stlačením resetovacieho tlačidla nastavte merač na 0.
- Existujú aj väčšie elektronické stroje, ktoré robia testovací proces ešte jednoduchším ako obvykle. Často majú pre vás priestor na zapojenie cievky induktora pre presnejší výsledok.
- Multimetre nemožno použiť na meranie indukčnosti. Nemajú schopnosť, ale našťastie sú online dostupné lacné ručné merače LCR.
Krok 2. Nastavte LCR na meranie L alebo indukčnosti
Merač LCR môže vykonať niekoľko meraní, ktoré budú uvedené na číselníku. L znamená indukčnosť, takže je to tá, ktorú potrebujete. Pri ručných meračoch otočte voličom do polohy L. Ak používate elektronické zariadenie, stlačením tlačidiel na obrazovke nastavte prístroj na L.
Merače LCR majú viacero nastavení, preto sa uistite, že používate správne. Nastavenie C je pre kapacitu a R pre odpor
Krok 3. Nastavte merač na 100 kHz pri 1 volte
Merače LCR spravidla ponúkajú niekoľko rôznych nastavení testu. Test najnižšej indukčnosti je zvyčajne niečo ako 200 uH. Ak nastavujete stolný merač, 100 kHz pri 1 volte je perfektné pre väčšinu zariadení.
Použitie nesprávneho nastavenia robí test nepresnejším. Väčšina meračov LCR je určená na testovanie pri nízkom prúde, ale stále by ste sa mali vyhýbať tomu, aby bol prúd silnejší, ako dokáže cievka induktora
Krok 4. Pripojte zvody k meraču LCR
Merač bude mať čierno -červený vodič rovnako ako multimetr. Červený kábel sa hodí do zástrčky označenej ako kladný, zatiaľ čo čierny do zástrčky označenej ako záporný. Dotknite sa zvodov na koncoch svoriek zariadenia, ktoré testujete, aby ste cez ne začali odosielať prúd.
Niektoré merače LCR majú slot, do ktorého môžete zapojiť testovacie objekty, ako sú kondenzátory a cievky. Testujte zapojením svoriek zariadenia do zásuviek
Krok 5. Skontrolujte obrazovku, aby ste zistili indukčnosť
Zariadenia LCR vykonávajú testy indukčnosti takmer okamžite. Okamžite by ste si mali všimnúť zmenu údajov na obrazovke. Ukáže vám číslo v mikrohenriách (uH). Akonáhle budete mať číslo, môžete merač vypnúť a odstrániť zariadenie.
Metóda 3 z 3: Výpočet indukčnosti na svahu napätie-prúd
Krok 1. Pripojte cievku induktora k zdroju impulzného napätia
Najjednoduchší spôsob, ako získať impulzný prúd, je nákup generátora impulzov. Funguje podobne ako bežný generátor funkcií a zapojí sa do obvodu rovnakým spôsobom. Pripojte výstupný kábel z generátora k červenému napájaciemu vodiču, ktorý budete potrebovať na pripojenie k snímaciemu odporu.
- Ďalším spôsobom, ako získať pulz, je vybudovanie obvodu, ktorý si vytvoríte podľa seba. Môže poškodiť blízku elektroniku, preto buďte pri jeho používaní opatrní.
- Pulzné generátory vám poskytnú väčšiu kontrolu nad prúdom ako obvod vyrobený na mieru, takže sa spoľahnite na generátor, ak ho máte k dispozícii.
Krok 2. Nastavte aktuálne monitory so snímacím odporom a osciloskopom
Na zapojenie do obvodu budete potrebovať prúdový rezistor. Nastavte ho za induktor a pred pripojením červeného napájacieho vodiča na opačný koniec sa uistite, že sa svorky dotýkajú. Pridajte osciloskop ďalej pripojením jeho čierneho vstupného vodiča k čiernemu napájaciemu vodiču pripojenému na koniec induktora.
- Po zapojení všetkého na miesto vyskúšajte monitory. Ak všetko funguje, pri aktivácii impulzného prúdu uvidíte pohyb na obrazovke oscilátora.
- Rezistor snímajúci prúd je špeciálny druh odporu, ktorý zaberá minimálne množstvo energie. Hovorí sa mu tiež skratovací odpor a je potrebný na získanie presného odčítania napätia.
Krok 3. Nastavte cyklus pulzu na 50% alebo menej
Sledujte pulz, ktorý sa pohybuje po obrazovke osciloskopu. Vysoké body vlny naznačujú, kedy je impulz aktívny. Tieto vysoké body musia mať približne rovnakú dĺžku ako najnižšie body. Pulzný cyklus je dĺžka jednej úplnej vlny na osciloskope.
Pulz môže byť napríklad aktívny 1 sekundu, potom vypnutý 1 sekundu. Vlnový vzor na displeji by vyzeral veľmi konzistentne, pretože impulz je aktívny iba polovicu času
Krok 4. Prečítajte si špičkový prúd a dobu medzi napäťovými impulzmi
Tieto merania skontrolujte na osciloskope. Špičkový prúd je vrchol najvyššej vlny, ktorú vidíte na obrazovke, a bude sa merať v ampéroch. Čas medzi týmito vrcholmi sa zobrazí v mikrosekundách. Keď máte obe merania, môžete vypočítať indukčnosť.
Existuje 1 000 000 000 mikrosekúnd za sekundu. Ak potrebujete previesť na sekundy, vydeľte mikrosekundy 1 000 000
Krok 5. Vynásobte napätie a dĺžku impulzov
Na výpočet indukčnosti použite vzorec L = V*Ton/Ipk. Na osciloskope by mali byť všetky potrebné čísla. V znamená napätie dodávané impulzmi, Ton znamená čas medzi každým impulzom a lpk znamená špičkový prúd, ktorý ste predtým merali.
- Napríklad, ak je každých 5 mikrosekund dodaný impulz 50 voltov: 50 x 5 = 250 voltov-mikrosekundy.
- Ďalšou možnosťou je zadať čísla do kalkulačky, napríklad na stránke
Krok 6. Rozdeľte výrobok špičkovým prúdom, aby ste získali indukčnosť
Špičkový prúd určte podľa údajov na osciloskope. Pripojte ho do vzorca a úspešne dokončite výpočet!
- Napríklad 250 voltov-mikrosekundy / 5 ampérov = 50 mikrohenries (mH).
- Aj keď sa matematika zdá veľmi jednoduchá, nastavenie merania je zložitejšie ako ostatné metódy. Keď máte všetko funkčné, zistenie indukčnosti je hračka!
Video - Používaním tejto služby môžu byť niektoré informácie zdieľané so službou YouTube
Tipy
- Dlhšie cievky majú kvôli svojmu tvaru zvyčajne nižšiu indukčnosť ako kratšie cievky.
- Keď je skupina induktorov zapojená do série, ich celková indukčnosť je súčtom každého induktora.
- Ak zapojíte skupinu induktorov paralelne k sebe, celková indukčnosť je oveľa menšia ako obvykle. Budete musieť rozdeliť 1 na každú indukčnosť, zrátať súčet a potom 1 vydeliť týmto číslom.
- Induktory môžu byť konštruované ako tyčové cievky, prstencové jadrá alebo tenký film. Čím viac závitov alebo plocha cievka má, tým väčšia bude jej indukčnosť.
